铁与硝酸生成Fe3O4还是Fe（NO3)3?

问题描述：

铁与硝酸生成Fe3O4还是Fe（NO3)3?
既然说铁与硝酸（浓冷）钝化生成致密四氧化三铁（浓硝酸强氧化性）,那为什么在加热时会生成硝酸铁,如果在常温下在硝酸（浓冷）内放入铁粉（纳米级的）会不会生成的都是四氧化三铁,如果在高温浓硝酸中放纳米级铁粉生成硝酸铁?
说得简单点,请完成下列方程式（Fe都是纳米级的）
HNO3(冷,浓）+Fe
HNO3（冷,稀）+Fe
HNO3（热,浓）+Fe
HNO3（热,稀）+Fe

1个回答分类：化学 2014-10-04

问题解答：

我来补答

铁在冷的浓硝酸里钝化,其方程式为：反应1、2Fe+6HNO3=Fe2O3+6NO2+3H2O
铁和热浓硝酸反应,无论是否纳米级充分反应后因为高温的溶解不会钝化：
反应2、Fe+6HNO3 = Fe(NO3)3 +3NO2+3H2O
铁在冷的稀硝酸里：反应3、3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O
最后一条,首先因为是热硝酸所以反应充分,但是按照铁和硝酸的比例是否过量,方程可以在反应2、3中变化.
再问：不是生成四氧化三铁吗
再答：冷浓硝酸的钝化，会生成四氧化三铁与三氧化二铁。而且生成的铁的氧化物无论反应是否完全一般都认为是混合物，因为生成的致密氧化膜会阻隔反应，所以接触面会极其不完全。我写的方程式中生成铁的氧化物并不是一定就是单一的，而这个程度的化学式并不能把混合物分析清楚。所以写方程式的时候我只写了一种理想状态下更应该产生的生成物。至于写三氧化二铁原因 PS：有一段我也不能完全依靠打字说明分析，真的觉得有必要的话我试试解释看看：四氧化三铁就是铁酸盐Fe[FeO2)2]，阳离子是+2价的亚铁离子。此物质标准状态下的ΔfGm为-1015kJmol；由数据可知Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O的ΔrGm为-41.88kJ/mol，是个小于0的数，所以四氧化三铁进一步反应生成三氧化二铁在热力学上还是可行的（H+浓度是1mol/L）；但天然Fe3O4不溶于酸，这是反应速率太慢的原因。粉末状的就能溶于足够浓度的酸。另外还有一个α晶体的因素，你觉得必要在引申下去

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